一本完整的PKPM计算说明书

高层商店住宅楼设计

中文摘要

摘要：诗宇高层商店住宅楼坐落于***区，它的建设是为了配合***区的建

设发展，该说明书就诗宇高层商店住宅楼的建筑设计原则及结构计算结果做了说明，并附以详细的计算过程。建筑部分必须满足使用功能，有利于结构安全，适应建筑工业化的要求，必须注意美观。

设计初期共准备了三个方案，通过方案论证筛选出了最合适的一种方案，其设计新颖，结构合理，施工方便是所选方案最主要的优点。建筑设计满足了以下要求：⑴满足建筑功能要求；⑵采用合理的技术措施；⑶具有良好的经济效果；⑷考虑建筑美观要求；⑸符合总体规划要求。在设计中对楼的平面功能做综合分析，以便达到最合理的空间组合，使其满足要求。运用天正软件绘制建筑物的平、立、剖面图，并把这几个面之间有机的联系起来。结构计算采用结构电算和手工计算相结合，电算为主，手算为辅。借助广厦计算软件，大大减少了计算量，提高了运算速度。首先进行手工计算，完成荷载计算；电算开始，完成楼板，次梁的计算，楼板配筋，梁表施工图。

通过几个月的设计，最后得到2张平面图，1张立面图，一张剖面图，一张楼板配筋图。

关键字：，高层商店住宅楼，方案，建筑，结构， 计算软件。

第 0 页

高层商店住宅楼设计

Abstract

Shi Yu market and residence Building located in on west district, iron of Shen yang, construction of it for cooperate with west district, iron of Shen yang, build and developping, Manual this explain after making on building design principle and result of calculation of the structure of mansion, And enclose it with the detailed computational process. Building part must meet function of use is safe to favorable to structure, meet building industrialized request, Must pay attention to being beautiful. Design and prepare three scheme altogether initial stage, prove and screen the most suitable kind of scheme through the scheme, Its is novel in design, the structure is rational, it is mains merit of schemes selected that it is convenient that construct. The architectural design has met the following requests: ⑴Meet the function request of the building ; ⑵Adopt the rational technological measure; ⑶Have good economic results; ⑷Consider that the building is required beautifully ; ⑸Accord with the overall planning request. Plane function in the building made and analyses synthetically in design, in order to reach the most rational space association, Make it meet the demands. Use the straight software of it to draw flat, setting up, section system in the building, and link up the organic one between these. Structure calculate adopt structure electricity calculate and calculate and combine together by hand, electricity it charges to be main fact, Hands are calculated in order to complement. Calculate the software through the spacious mansion, reduced the calculating amount greatly, has improved the speed of operation. Calculate by hand at first, finish loading and calculating; Electricity regard as begin, finish floor, times of calculation of roof beam, The floor matches the muscle, the form construction drawing of roof beam. Through the design of several months, get 2 plane figures, a piece of elevation finally, A section system, a floor mixes muscle pictures.

Key word: Shi Yu Market And Residence Building, the scheme, the building, Structure, calculate the software in the spacious mansion.

第 1 页

高层商店住宅楼设计

目录

第一章 引言……………………… ………………… ………………………4

1.1设计说明……………………………………………………………………4 1.2基本要求……………………………………………………………………4 1.3自然条件……………………………………………………………………4 1.4设计条件……………………………………………………………………5 第二章 建筑设计说明书…………………………………………………… 6 2.1 方案论证………………………………………………………………… 6 2.2总平面设计……………………………………………………………… 6 2.3平面设计 ………………………………………………………………… 7 2.4剖面设计………………………………………………………………… 10 2.5 立面设计…………………………………………………………………12 2.6交通组织及防火疏散设计……………………………………………… 13 2.7屋面设计……………… …………………………………………………13 2.8防水防潮工程…………………………………………………………… 13 2.9地面工程………………………………………………………………… 14 2.10门窗工程…………………………………………………………………14 2.11油漆工程…………………………………………………………………14 2.12工程配置…………………………………………………………………14 第三章 结构设计部分………………………………………………………15 3.1设计时注意问题………………………………………………………… 15 3.2设计成果…………………………………… ……………………………15 3.3结构总体布置…………………………………………………………… 15 3.4荷载计算………………………………………………………………… 16 3.5构造应考虑抗震构造措施……………………………………………… 17 3.6基础设计………………………………………………………………… 18 3.7手算计算…………………………………………………………………·19 3.8内力计算………………………………………………………………… 23 3.9风荷载作用下的结构受力图…………………………………………… 29 3.10内力组合…………………………………………………………………30 3.11板的计算…………………………………………………………………35 3.12基础计算…………………………………………………………………36 3.13应用广厦计算软件计算过程……………………………………………37 3.14电算计算结果……………………………………………………………40

第 2 页

高层商店住宅楼设计

第一章 引言

1.1 设计说明

配合****区的建设发展，适应人民生活水平的提高，特别是住房的改善，拟在沈阳铁西区内建一幢住宅楼。它主要包括商场，住宅部分。1-2层为商场，3-12层为住宅。住宅部分分为大.中.小户型，以供购房者选购。

1.2 基本要求

⑴认真贯彻“适用，安全，经济，美观”的设计原则。

⑵掌握建筑与结构设计全过程，基本方法和步骤；了解和掌握与本设计有关

的设计规范和规定，并在设计中正确运用它们。

⑶在建筑设计中，认真处理好结构与建筑的总体与细部关系。

⑷在结构设计中，正确选择合理的结构形式，结构体系和结构布置，掌握结

构的计算方法和基本构造要求。

⑸认真编写设计说明书，计算书，并绘制相应的设计图纸。

1.3自然条件

⑴建筑场地：建筑基地地形平坦，处于繁华地带，周围有已建和拟建建

筑物，场地东西长110米，南北长55米，场地南侧有城市主干道，东侧有次干道，交通便利。

⑵土壤冻结深度：-1.2m。 ⑶地下水位：-10m,无侵蚀性； ⑷抗震设防烈度：7度。

⑸风荷载，雪荷载：ω=0.50KN/m，活荷载标准值1.5KN/m 。

2

2

⑹地质情况：场地的地层自上而下分四层，①杂填土：±0.00—-0.50

米；②沙质黏土：-0.50—— -2.50米, fk=160kpa；③中粗沙：-2.50—— -4.50米,fk=210kpa；④粗沙：-4.50以下,fk=270kpa

第 3 页

高层商店住宅楼设计

1.4 设计条件

⑴建筑面积：21000平方米 ±5% ⑵建筑层数：主体12层，裙房2层 。

⑶层 高： 首层和第二层 4.2m,标准层房间3.0m。 ⑷结构形式：框架剪力墙结构。 ⑸房间组成及面积要求：

商场 住宅

2500~3000m2

每套80~200m2 数量不限： 每单元考虑设1~2部电梯。

第 4 页

高层商店住宅楼设计

等方面考虑，室内净高可以低一些。而且在满足卫生和使用要求的前提下，适当降低房间的层高，从而降低整个建筑物的高度，对减轻建筑物自重，改善结构受力情况，节约投资和用地有很大意义。本方案中住宅部分的层高为3米，超市部分使用人数多，定为4.2米。窗台的高度主要根据室内的使用要求、人体尺度和家具或设备的高度来确定。在本方案中，窗台的高度都采用900毫米。出于采光方面的考虑，住宅部分的窗户的高度设为1.6米，超市部分窗户的高度设为3.0米。在框架结构中，钢筋混凝土主梁的高度通常为跨度的1/15～1/10左右，钢筋混凝土次梁的高度通常为跨度的1/18～1/12左右，在设计中根据规范确定了各层房屋梁的宽度和高度。本建筑设计底层室内相对标高±0.000，室外地面标高为负450毫米。此外在剖面设计中还着重从垂直方面考虑各种高度房间的空间组合、楼梯在剖面的位置，以及建筑空间的利用等问题。（详见下图）

图2-4 剖平面图

第 10 页

高层商店住宅楼设计

2.5立面设计[3]

建筑立面表示建筑物四周的外部形象。立面设计是在紧密结合平面、剖面的内部空间组合、外部环境及在满足建筑使用要求和技术条件下，运用建筑造型和立面构图的规律进行的。

建筑立面设计的步骤，通常根据初步确定的房屋内部空间组合的平剖面关系，例如房屋的大小、高低、门窗位置，构部件的排列方式等，描绘出房屋各个立面的基本轮廓，作为进一步调整统一，进行立面设计的基础。设计时首先应该推敲立面各部分总的比例关系，考虑建筑整体的几个立面之间的统一，相邻立面间的连接和协调，然后着重分析各个立面上墙面的处理，门窗的调整安排，最后对入口门廊、建筑装饰等进一步做重点及细部处理。

完整的立面设计，并不只是美观问题，它和平、剖面的设计一样，同样也有使用要求、结构构造等功能和技术方面的问题，但是从房屋的平、立、剖面来看，立面设计中涉及的造型和构图问题，通常较为突出，设计中应把适用、经济、美观三者有机地结合起来。建筑物的体形和立面，即房屋的外部形象，必须受内部使用功能和技术经济条件所制约，并受基地环境群体规划等外界环境的影响。建筑物体形的大小和高低 ，体形组合的简单或复杂，通常总是先以房屋内部使用空间的组合要求为依据。立面上门窗的开启和排列的方式，墙面上构件的划分和安排，主要也是以使用要求、所用材料和结构布置为前提的。建筑物的外部形象，并不等于房屋内部空间组合的直接表现，建筑体形和立面设计必须符合建筑造型和立面构图方面的规律性。立面设计的主要任务，就是设计出体形完整、形式与内容统一的建筑立面。应注意完整均衡、比例恰当，主次分明、交接明确，体形简洁、环境协调，以及建筑物的美观和细部处理。总之要把适用、经济、美观三者有机的结合起来，使整个建筑物有完美和丰富的建筑形象。（详见附图）

图2-5 正立面图

第 11 页

高层商店住宅楼设计

图2-6 左侧立面图

2.6 交通组织及防火疏散设计[3]

合理组织好建筑内部交通和对外联系是平面设计的主要内容之一，它直接影响到建筑物的使用及人员安全，交通设计应力求作到方便使用，疏散安全，简捷和节约面积。根据使用要求和有关规定确定楼梯、电梯的位置，数量，及走廊的宽度，长度，门厅之间的相互关系等。

2.7 屋面工程

防水材料选用聚氨脂防水涂膜防水，在檐头、女儿墙、天沟、突出屋面结构及雨水口周围等均应加铺无纺布及聚氨脂涂膜各一道，屋面防水工程应满足屋面工程施工及验收规范。

2.8 防水防潮工程

⑴地下工程防水等级为一级，采用双层PEE聚乙烯膜胎体防水卷材和SBS聚酯毡胎体防水卷材与防水混凝土相结合的方式。

⑵ 卫生间、厨房地面采用聚氨脂涂膜防水，周边泛起300高。 ⑶ 地下室在外墙外侧做垂直防潮层。地下室所有墙体做两道水平防潮层。

第 12 页

高层商店住宅楼设计

2.9地面工程

⑴ 卫生间及厨房地面必须设0.5%的坡度，坡向地漏，聚氨脂防水涂膜三道2厚，卫生间厨房泛起300厚。

⑵ 踢脚材料与楼地面材质相同。踢脚高150mm。 ⑶ 地面工程应满足地面工程施工及验收规范。

2.10门窗工程

⑴ 木门均采用二级以上红松制作，一层大门为无框玻璃门（门厚15mm） 房间内门为柚木夹板门，夹板门采用5厚胶合板。

⑵ 防火门采用钢制，防火墙、设备房及为甲级防火门，管道井门为丙级防火门，疏松通道、封闭楼梯门及前室防火门应向疏散方向开启，并设闭门器。 ⑶ 铝合金双层推拉窗采用70系列，外层蓝色镀膜玻璃，内层为白玻璃。

2.11镶埋件防腐防锈及油漆工程

⑴ 所有嵌入混凝土及砖墙内木构件浸沥青防腐，所有金属埋件均刷樟丹二道。 ⑵ 室内木门打腻子抄平，刷底子油一道，调和漆二道。

2.12工种配合及其他要求

⑴ 电缆井、管道井待安装完毕层层用混凝土封闭。

⑵ 管道穿墙和穿楼板的孔洞应用非燃烧材料填实。电箱及消火栓等洞口，如墙体凿穿，需背部加设钢筋网抹灰。

⑶ 凡地沟、地坑、管井、风道、预埋铁件、预留孔洞均须配合有关工种图纸，对照施工，如有冲突，施工单位应通知设计单位协商解决。

第 13 页

高层商店住宅楼设计

第三章 结构设计部分

3.1 设计时注意问题[2]

⑴结构方案：合理选择结构形式、结构体系（选框架-剪力墙结构）和结

构布置；楼盖结构方案；基础方案。

⑵结构计算 ①结构电算（可利用现有计算机结构程序进行结构计算）。

② 手工计算：可选取具有代表性的一榀框架进行结构计算。 主要有：确定计算简图；荷载计算；内力分析与组合；梁

柱截面配筋计算；板配筋计算。

③ 基础计算：完成基础设计。

3.2设计成果：

⑴基础平面布置图 1：100 ⑵楼面结构布置图 1：100 ⑶框架结构配筋图 1：50 ⑷楼板配筋图 1：100 ⑸详图

⑹设计说明与计算书

3.3 结构总体布置[1]

⑴本建筑底两层平面为矩形，总长度69m，宽度31.5m，立面有高差，故设沉降缝。

⑵本建筑高层部分总高H=38.4 m，宽度B=25.2m，高宽比H/B=1.5<5.0，从而可保证在结构设计合理的情况下房屋在水平荷载作用下的抗侧移刚度是能够满足要求的。

⑶基础类型裙房采用天然扩展基础，主体采用筏板基础。 ⑷各楼层均采用现浇整体式楼盖。

第 14 页

高层商店住宅楼设计

3.14.2手算对应一榀框架柱钢筋图（标准层）

图3-33手算对应一榀框架柱钢筋图

3.14.3手算对应一榀框架板钢筋图（标准层）

图3-33手算对应一榀框架板钢筋图

第 40 页

高层商店住宅楼设计

3.14.4手算对应独立基础图及计算

3.14.4.1 1号柱柱下独立基础计算

扩展基础承台类型号=I

修正后地基承载力特征值fa=274.0(kN/m2) 地基应力 Pmax=293.5(kN) Pmin=191.8(kN) 冲切验算 Fl=144.6(kN)

冲切验算满足Fl<0.7*Bhp*ft*am*h0

局部受压验算满足Fl=677<=1.35BcBlfcAln=14479 承台厚度h0=300(mm) 埋深H=2500(mm)

承台尺寸 长A=1700(mm) 宽B=1700(mm)

承台弯矩 长向Ma = 61.5(kN.m) 宽向Mb=64.8(kN.m) 承台配筋 长向As= 804.5(mm2) 宽向As= 847.8(mm2)

3.14.4.2 2号柱柱下独立基础计算

扩展基础承台类型号=I

修正后地基承载力特征值fa=274.0(kN/m2) 地基应力 Pmax=294.9(kN) Pmin=188.5(kN) 冲切验算 Fl=125.4(kN)

冲切验算满足Fl<0.7*Bhp*ft*am*h0

局部受压验算满足Fl= 631<=1.35BcBlfcAln=14479 承台厚度h0=300(mm) 埋深H=2500(mm)

承台尺寸 长A=1600(mm) 宽B=1600(mm)

承台弯矩 长向Ma = 53.4(kN.m) 宽向Mb= 56.5(kN.m) 承台配筋 长向As=715.0(mm2) 宽向As= 737.8(mm2)

第 41 页

高层商店住宅楼设计

3.14.5手算对应一榀框架主体筏板基础图（标准层）

3.14.5.1 电算筏板基础（取一个单元格计算结果）

Y 向板带等分处(包括两端)的内力及配筋结果:

板带号 等分号 +Mx(kN.m/m) As(cm**2/m) Ro(%) -Mx(kN.m/m) As(cm**2/m) 1 1 26.5 12.0 0.15 -8.7 12.0 1 2 27.2 12.0 0.15 -6.5 12.0 1 3 40.3 12.0 0.15 -10.2 12.0 1 4 42.1 12.0 0.15 -5.9 12.0 1 5 43.7 12.0 0.15 -6.2 12.0

X 向板带等分处(包括两端)的内力及配筋结果:

板带号 等分号 +Mx(kN.m/m) As(cm**2/m) Ro(%) -Mx(kN.m/m) As(cm**2/m) 21 1 4.4 12.0 0.15 0.0 12.0 21 2 1.5 12.0 0.15 0.0 12.0 21 3 0.0 12.0 0.15 -2.7 12.0 21 4 0.0 12.0 0.15 -7.8 12.0 21 5 0.0 12.0 0.15 -13.2 12.0

3.14.5.2 电算筏板基础图

第 42 页

高层商店住宅楼设计

结束语

本设计由建筑设计、结构设计、结构计算三部分组成。建筑设计包括建筑方案设计、总平面设计、平面设计置、交通组织及防火疏散设计、柱网布置、立面设计、剖面设计以及重要部分的建筑构造和建筑材料及其装饰设计等，完成主要的平、立、剖建筑施工图；结构设计包括结构方案设计、主要结构构件基本尺寸设计；结构电算包括应用广厦结构计算软件进行荷载计算、梁板配筋计算，以及基础计算。

通过这次设计，我学习了平、立、剖面设计，对建筑设计的内容和过程有了比较概括的了解。在各位老师的指导下基本把这四年所学的专业知识贯穿联系在一起。在设计过程中严格执行国家基本建设计划，并且具体贯彻建筑方针和政策。设计过程所涉及到相关知识或数据都严格查阅相关的建筑规范。通过设计这个环节，把计划中有关设计任务的文字资料编制成计算说明书。并得到该设计的建筑图和结构配筋图若干张。但是，限于水平有限，在编制计算说明书和绘制建筑图的过程中有很多不足之处，希望各位老师和同学指正。在这次设计过程中，遇到了许多问题，自己不能解决，得到了各位老师和同学的大力支持，使我能够按时完成毕业设计，在这深表感谢。

第 43 页

高层商店住宅楼设计

3.7.5活荷载计算

PAB2=1.5×3.6=5.4KN/m PBC2=1.5×3.6=5.4KN/m P’ BC2=1.5×1.05=1.58kn/m

PA=1/2×3.6×1/2×3.6＋1/2×3.3×1/2×3.3＋[1/2×1.65×（6.3＋3）＋1/2×1.8×（6.3＋2.7）×1.5×1/2=20.77kn PC=8.94＋[1/2×1.65×（0.9＋4.2）＋1/2×1.05×2.1×2＋1/2×1.8×4.8]×1.5×1/2=25.05kn PB=16.5＋20.77＋25.05－8.94×2=44.44kn

PD=[1/2×(3.6＋1.5)×1.05＋1/2×(3.3＋1.2)×1.05]×1.5＋8.94=16.5kn PA PAB2 PB PD PBC2 PC

图3-5 活荷载作用下结构计算简图（顶层和中间层）

3.7.6恒载计算

⑴ 屋面框架梁线荷载标准值：

20mm1：2水泥砂浆找平： 0.02×20=0.4kn/m2

100mm~160mm(2%找坡)膨胀珍珠岩：(0.1+0.16)/2×7= 0.91kn/m2 100mm现浇钢筋混凝土： 0.1×25=2.5kn/m2 20mm 厚石灰抹底： 0.02×17=0.34kn/m2 屋面恒载总计： 4.15kn/m2

AB,BC 框架梁自重： 0.25×（0.5－0.06）×25＝2.75kn/m 梁侧粉刷： 2×（0.5－0.06）×0.02×17=0.299kn/m 所以，作用在顶层框架梁上的线荷栽为： g AB1=gBC1=3.05kn/m （ 自重＋粉刷）

gAB2=gBC2=4.15×3.6=14.94kn/m g’BC2=4.15×2.1=8.72kn/m

⑵ 屋面框架节点集中荷载标准值：

①边柱联系梁自重：0.25 ×（0.5－0.06）×6.9×25=18.98kn

粉刷： 0.02 ×（0.5－0.06）×6.9 ×2×17=2.06kn 900mm女儿墙自重（240mm）：0.9×6.9×0.24×19=28.32kn 联系梁传来屋面自重：(1/2×3.6×3.6×1/2＋1/2×3.3×1/2×3.3)×4.15 =18.78kn

次梁自重：0.2×（0.4－0.06）×6.3×25=10.71kn 粉刷：0.02×（0.4－0.06）×2×6.3×17=1.46kn

次梁传来屋面自重：[1/2×1.65×（6.3＋3）＋1/2×1.8×（6.3＋

第 20 页

高层商店住宅楼设计

2.7）]×4.15=49.68kn]

[1/2×1.65×（0.9＋4.2）＋1/2×1.8×（4.2＋0.6）]×4.15=26.88kn 顶层边节点集中荷载：GA=21.04＋28.32＋18.78＋12.17/2＋49.68/2=99.07kn

GC=21.04＋28.32＋18.78＋12.17/2＋26.88/2=87.67kn

⑶ 梁重加粉刷：21.04kn

联系梁传来屋面自重：[1/2×1.65×3.3＋1/2×1.05×(3.3＋1.2)＋1/2×1.8×3.6＋1/2×1.65×(3.6＋1.5) ]×4.15=34.64kn

中节点集中荷载：GB=21.04＋34.64＋12.17＋49.68/2＋38.27/2=109.61kn

GD=12.17/2＋34.64/2=23.41kn

⑷ 楼面框架梁线荷载标准值：

20mm1：2水泥砂浆找平： 0.02×20=0.4kn/m2?

100mm现浇钢筋混凝土： 0.1×25=2.5kn/m2 20mm 厚石灰抹底： 0.02×17=0.34kn/m2

楼面恒载： 3.34kn/m2

框架梁及梁侧粉刷： gAB1=gBC1=3.05kn/m

边跨填充墙自重： 0.18×（3－0.5）×5=2.25kn/m 墙面粉刷： （3－0.5）×0.02×2×17=1.7kn/m 因此，作用在中间层框架梁上的线荷栽为： gAB1=gBC1=3.05＋2.25＋1.7=7.0kn/m

gAB2=gBC2=3.24×3.6=11.66kn/m g’BC2=3.24×2.1=6.48kn/m

① 楼面框架节点集中荷载标准值：

联系梁自重加粉刷：18.98＋2.06=21.04kn 次梁自重加粉刷：10.71＋1.46=12.17kn 钢窗自重：1.8×1.6×0.45=1.30kn

窗下墙体自重：0.38×0.9×(6.9－0.5)×7.6=16.63kn 粉刷：2×0.02×0.9×6.4×17=3.92kn 窗边墙体自重：（6.9－1.8×2）×（3－0.5－0.9）×0.38×7.6=15.25kn 粉刷：（6.9－1.8×2）×（3－0.5－0.9）×2×0.02×17=3.59kn 框架柱自重：0.5×0.5×3×25=18.75kn 粉刷：（2－0.18×3）×0.02×3×17=1.49kn ② 内纵墙自重：（6.9－0.5）×（3－0.5）×0.18×7.6=21.89kn

粉刷：6.4×2.5×2×0.02×17=10.88kn 次梁下墙体自重：（6.9－0.36×2）×（3－0.5）×0.18×7.6=21.13kn 粉刷：（6.9－0.36×2）×（3－0.5）×2×0.02×17=10.51kn 次梁下墙体自重：（6.3－0.36）×（3－0.5）×0.18×7.6=8.13kn 粉刷：（6.3－0.36）×（3－0.5）×2×0.02×17=4.04kn 次梁下墙体自重：（4.2－0.36）×（3－0.5）×0.18×7.6=5.25kn 粉刷：（4.2－0.36）×（3－0.5）×2×0.02×17=2.61kn

扣除门窗洞重：-2.4×0.9×（0.18×5＋2×0.02×17－0.2）=-2.98kn 联系梁传来楼面自重：（1/2×3.6×3.61/2＋1/2×1/2×3.3×3.3）×3.24=13.35kn 次梁传来楼面自重：[1/2×1.65×（6.3＋3）＋1/2×1.8×（6.3＋2.7）]×3.24=35.33kn

第 21 页

高层商店住宅楼设计

[1/2×1.65×（0.9＋4.2）＋1/2×1.8×（4.2＋0.6）]×

3.24=24.06kn

中间次梁传来屋面自重：[1/2×1.65×3.3＋1/2×1.05×(3.3＋1.2)＋1/2×1.8×3.6＋1/2×1.65×(3.6＋1.5) ]×3.24=24.63kn

中间层节点集中荷载：

GA=21.04＋13.35＋12.17/2＋35.33/2＋（5.35＋4.04）/2＋20.24＋28.48＋1.3×2=114.16kn

GB=21.04＋24.63＋12.17＋24.06/2＋35.33＋14.4＋10.88＋（3.46＋2.61）/2－2.98×2=130.14kn

GC=21.04＋13.35＋12.17/2＋24.06/2＋（3.46＋2.61）/2＋20.24＋28.48＋1.3×2=106.86kn

GD=24.63＋12.17＋13.90＋10.51－2.98×2=55.25kn

图3-6恒荷载作用下结构计算简图（顶层和中间层）

3.8内力计算[8]

3.8.1把梯形荷载转化为均布荷载：

顶层：g边=gAB1（1－2α2＋α3）gAB2=3.05＋0.88×14.94=16.20kn/m

α=1.8/6.9=0.286

中间：g中= gAB1（1－2α2＋α3）gAB2=7.0＋0.88×11.66=17.26kn/m 活载: P=（1－2α2＋α3）PAB2=0.88×5.4=4.75kn/m

第 22 页

高层商店住宅楼设计

图3-7 图3-8

3.8.2求控制截面弯矩：

顶层恒载：MAB=-MCB=1/12×g边×l2边=1/12×16.20×6.32=-43.23kn·m

M中=1/24×g边×l2边=1/24×16.20×6.32=21.62kn·m

顶层中间层活载：MAB=-MCB=1/12×g边×l2边=1/12×4.75×6.32=-15.71kn·m M中=1/24×g边×l2边=1/24×4.75×6.32=7.86kn·m 中间层恒载：MAB=-MCB=1/12×g边×l2边=1/12×17.26×6.32=-46.6kn·m M中=1/24×g边×l2边=1/24×17.26×6.32=23.3kn·m 3.8.3 求梁柱分配系数：

⑴顶层A,C点分配系数：SAB=4iAB=8.26×4=33.04 SAE=4iAE=17.4×4=69.6 μ

AB=

SAB/（SAE ＋SAB）=33.04/（69.6＋33.04）=0.322 μ（SAE AE= SAE/＋

SAB）=69.6/（69.6＋33.04）=0.678

⑵ 中间层A,C点分配系数：SAB=4iAB=8.26×4=33.04 上下柱： SAE=4iAE=17.4×4=69.6 μ

AB=

SAB/（2SAE ＋

AE= SAE/（2SAE

SAB）=33.04/（69.6×2＋33.04）=0.192 ＋SAB）=69.6/（69.6×2＋33.04）=0.404

上下 柱：μ

顶层B点分配系数：SBA=SBC=4iBA=8.26×4=33.04 下柱：SBF=4iBF=17.4×4=69.6 μBC=μBA=33.04/（33.04×2＋69.6）=0.244 μBF=69.6/（33.04×2＋69.6）=0.512

中间层B点分配系数：SBA=SBC=4iBA=8.26×4=33.04 上下 柱：SBF=4iBF=17.4×4=69.6

μBC=μBA= SBA/2（SBA＋ SBC）=33.04/2（33.04＋69.6）=0.161 上下 柱：μBF= SBF/2（SBA＋ SBC）=69.6/2（33.04＋69.6）=0.339

第 23 页

高层商店住宅楼设计

3.8.4 用力矩分配法求弯矩图

⑴顶层恒载力矩分配：单位 kn·m

图3-9 顶层恒载力矩分配

⑵顶层恒载弯矩图：单位 kn·m

图3-10 顶层恒载弯矩图 ⑶顶层活载力矩分配：单位 kn·m

图3-11顶层活载力矩分配

⑷顶层活载弯矩图：单位 kn·m

图3-12顶层活载弯矩图

第 24 页

高层商店住宅楼设计

⑸中间层恒载力矩分配：单位 kn·m

图3-13 中间层恒载力矩分配 ⑹中间层恒载弯矩图：单位 kn·m

图3-14 中间层恒载弯矩图

⑺中间层活载力矩分配：单位 kn·m

图3-15中间层活载力矩分配

第 25 页

高层商店住宅楼设计

⑻中间层活载弯矩图：单位 kn·m

图3-16中间层活载弯矩图 3.8.5叠加整理后三层总弯矩图（弯矩经过再分配） ⑴恒载总弯矩图：

图3-17恒载总弯矩图

⑵活载总弯矩图：

图3-18活载总弯矩图

第 26 页

高层商店住宅楼设计

3.8.6求柱端剪力

3.8.6.1取AB段做隔离体求剪力,在恒载作用下（如下图）

图3-19 图3-20

⑴求顶层剪力： 向B点取矩：MAB＋6.3VA－MBA－1/2×g边×6.32=0

VA=43.99kn

向A点取矩：MBA＋6.3VB－1/2×g边×6.32－MAB=0 VB=38.35kn

⑵ 求中间层剪力： 向B点取矩：MAB＋6.3VA－MBA－1/2×g中×6.32=0

VA=45.82kn

向A点取矩：MBA＋6.3VB－1/2×g中×6.32－MAB=0

VB=42.95kn

⑶ 求中间层剪力： 向B点取矩：MAB＋6.3VA－MBA－1/2×g中×6.32=0

VA=46.0kn

向A点取矩：MBA＋6.3VB－1/2×g中×6.32－MAB=0

VB=42.75kn

3.8.6.2取AB段做隔离体求剪力,在活载作用下（如下图）

图3-21 图3-22

⑴ 求顶层剪力： 向B点取矩：MAB＋6.3VA－MBA－1/2×g边×6.32=0

VA=15.96kn

向A点取矩：MBA＋6.3VB－1/2×g边×6.32－MAB=0 VB=13.97kn

⑵ 求中间层剪力： 向B点取矩：MAB＋6.3VA－MBA－1/2×g中×6.32=0

VA=15.51kn

向A点取矩：MBA＋6.3VB－1/2×g中×6.32－MAB=0

VB=14.41kn

第 27 页

高层商店住宅楼设计

3.8.6.3根据计算做剪力图

图3-23 图3-24 3.8.6.4根据剪力图做轴力图：

图3-25 图3-26

3.9风荷载作用下的结构受力图[9]；（采用D值法）

3.9.1 K=

i1?i2?i3?i42iC12iC 2h

α=K/（2＋K）

D=α

Vjk=(Djk/?Djk)×Vjk

第 28 页

高层商店住宅楼设计

图3-27 图3-28 3.9.2根据下式求弯矩和剪力：

iMlb=lbrib?ibl（MC＋MCd）

u

Mrb=

ibrud

（M＋M） CClrib?ib

图3-29 图3-30

3.10 内力组合

3.10.1 根据以上内力计算结果，进行框架各梁柱各控制截面上的内力组合，其

中梁的控制截面为梁端柱边及跨中。由于只有两跨且对称，每层有三个控制截面。柱则分为边柱和中柱，每个柱每层有两个控制截面。根据内力组合结果，即可选择各截面的最不利内力进行截面配筋计算，最后，在考虑构造要求以后，确定有关控制截面的配筋，并作出结构施工图。 调幅说明：竖向荷载调幅（梁端80%,跨中不调）

b 柱边弯距 M1=M－V1·

2b 柱边剪力 V1=V－q·

2

第 29 页

高层商店住宅楼设计

3.10.2 顶三层梁内力组合 单位：（弯矩 kn·m 剪力 kn）

表3-2顶三层梁内力组合

3.10.3顶三层柱内力组合 单位：kn ：（弯矩 kn·m 剪力 kn）

表3-3 顶三层梁内力组合

第 30 页

高层商店住宅楼设计

3.10.4根据上表选取梁最大弯矩和剪力：

表3-4 梁最大弯矩和剪力 截 1 面 梁 2 3 Mama Vmax Mmax Vmax Mmax Vmax -66.21 -71.58 -83.51 KN 顶层梁 -65.74 75.42 36.95 3.64 -88.82 次层梁 -96.87 82.34 38.96 8.90 -105.9 中间梁 -117.8 88.79 38.96 15.07 -118.3 弯矩单位 KN·M 剪力单位 3.10.5根据上表选取柱最大弯矩和轴力：单位：（弯矩 kn·m 轴力 kn） 表3-5 柱最大弯矩和轴力

柱 边柱 顶层 中柱 边柱 次层 中柱 边柱 中间 中柱 Mmax上 65.79 8.62 57.82 40.83 70.69 56.53 Mmax下 37.07 9.27 45.94 27.22 55.37 46.26 N 223.09 193.75 465.86 404.98 713.07 616.30

第 31 页

高层商店住宅楼设计

3.10.6根据内力组合配筋[4]： ⑴梁正截面配筋表如下；

表3-6 梁正截面配筋表

截 面 顶 弯矩设计 值 kn·m αS= M/afcbh02 γs As=M/ γsfyh0 层 选筋（mm） 1 -65.74 2 36.95 3 -88.82 65.74?10636.95?10688.82?106 221?9.6?250?4651?9.6?6300?4651?9.6?250?4302=0.127 0.932 421.4 =0.01 0.99 222.96 0.20 0.887 646.9 2Φ12 6Φ10 8Φ10 As=471 As=236 As=628 次 弯矩设计 -96.87 38.96 -105.9 值 kn·m αS 0.187 0.01 0.239 γs 0.896 0.99 0.861 As 645.8 235.1 794.6 选筋（mm） 2Φ20 1Φ12 2Φ22 层 As=628 As=226 As=760 中 弯矩设计 -117.8 38.96 -118.3 值 kn·m αs 0.227 0.01 0.266 间 γs 0.869 0.99 0.842 As 809.7 235.1 907.2 选筋（mm） 4Φ16 2Φ12 6Φ14 层 As=804 As=226 As=923 22 说明：混凝土C20,α=1，fC=9.6n/mm,ft=1.1n/mm； 钢筋用HRB335，fy=300n/mm2,fyv=300n/mm2； 截面1和2：h0=500－35=465mm

1 截面3： h0=500－70=430mm γs=(1＋1?2?s)

2 ⑵ ①验算斜截面受弯承载力：

验算斜截面尺寸：hw=h0-hf=430-80=350mm hw/b=350/250=1.4<4,截面尺寸按下式计算：

0.25βCfCbh0=0.25×9.6×250×430=258>Vmax=83.51kn

所以, 截面尺寸满足要求.

②计算所需腹筋:采用φ8＠200mm,双肢箍筋.

第 32 页

高层商店住宅楼设计

Vcs=0.7ftbh0＋1.25fyv

430

Asvh0=0.7×1.1×250×430＋1.25×210×100.6/200×Smax

=83.51kn 故支坐处不需再配置弯起钢筋.

3.10.7框架柱配筋计算[4]

b=500,l0=3000,h0=450,as=as’=50.所有框架柱都按对称配筋进行配筋，采用HRB335，fy=fy’=300,ea=500/30=17,fc=14.3.

表3-7框架柱配筋计算

顶层 顶层 中层 中层 底层 底层 边 柱 中 柱 边 柱 中 柱 边 柱 中 柱 e0=M/N 670 220 220 100 150 80 ei=e0+ea 687 237 237 117 167 97 ξ1=0.2+2.7ei/h0 3.59 1.38 1.38 0.78 1.03 0.69 δ2 1 1 1 1 1 1 ε 1.07 1.08 1.08 1.16 1.09 1.10 e 988 509 509 389 435 360 x 27 26 65 72 104 117 As 946 - - - - - 顶层中柱，中间层柱，底柱计算后配筋面积均为负值，可按构造要求进行配筋。 柱类型

第 33 页

高层商店住宅楼设计

3.11板的计算[10]

⑴主梁每跨内布置二根次梁,板跨为6.9/3=2.3m,板高≥2300/40=57.5㎜,民用建筑h≥60㎜, 该建筑为高层,故取板厚h=100㎜.楼面均布荷载标准值P=1.5kn/㎡;板的设计:

① 荷载:板的恒荷载标准值：

20㎜厚1：2水泥砂浆面层：0.02×20=0.4kn/㎡ 100㎜厚钢筋混凝土板： 0.1×25=2.5kn/㎡ 20㎜厚板底石灰砂浆： 0.02×17=0.34kn/㎡ 总计 3.24kn/㎡ 取恒载分项系数1.2,活载分项系数1.4,则有：

恒载设计值： g=3.24×1.2=3.89kn/㎡ 活载设计值： P=1.5×1.4=2.1kn/㎡

g＋P=5.99kn/㎡ 近似取g＋P=6.0kn/㎡

②板的计算跨度：取l0=ln=2300-200=2100,按等跨连续板计算，取1m

宽板带作为计算单元，计算中间跨，板的弯矩系数 am=1/16,则有：

M=（g＋P）l02/16=6.0×2.12/16=1.65kn·m

板厚100㎜，h0=100－20=80mm,C30混凝土，α1=1，fC=14.3n/mm2,ft=1.43n/mm2 ξb=0.614,HPB235钢筋，fy=210n/mm2,则有：

αs=M/afCbh0=1.65×10/14.3×1000×80=0.06 ξ=1－1?2?s=0.062

As=ξbh0α1fC/fy=0.062×1000×80×14.3×/210=168.90mm2 （计算配筋）

实际配筋：Φ6＠160 As=170mm2 （实际配筋与计算配筋相差＜5%＝

⑵验算适用条件[4]：

①X=ξ·h0=0.062×80=5.96<ξb·h0=0.614×80=49.12

②ρ=As/bh0=170/1000×80=0.425%>ρmin=45ft/fy=45×1.43/14.3=0.30

同时满足板的经济配筋率 0.3<ρ<0.8%

2

6

2

第 34 页

高层商店住宅楼设计

3.12基础计算[11]

本计算取裙房部分的1柱和2柱,如图所示,采用柱下独立基础,柱尺寸:500

×500方形柱，材料为钢筋混凝土，混凝土采用C30，钢筋HRB335，其地质情况：场地的地层自上而下分四层，①杂填土：±0.00—-0.50米；②沙质黏土：-0.50—— -2.50米, fk=160kpa；③中粗沙：-2.50—— -4.50米,fk=210kpa；④粗沙：-4.50以下,fk=270kpa 1柱按照轴心受压计算，2柱按偏心受压计算[9]。

图3-31基础计算简图 3.12.1 1号柱柱下独立基础计算

⑴ 柱底轴心压力计算及基底尺寸确定[12]：

经前面手算得柱底中心垂直荷载为676kn，土壤冻结深度为-1.2m,初步确定基础埋深2.5m,即基底作用在中粗砂层上，查表得εb=0.5,εd=2.2,

持力层承载力设计值f=fk+εdr0 (d-0.5)=210+2.2×17.5×2=287Kpa 基底面积A0=676/（287-20×2.5）=2.85㎡ 取l=b 计算得b= l=1.7 A=b×l=2.89m2 ⑵ 地基承载力验算

P=（F+G）/A=（676+20×2.5×2.89）/2.89=283kPa<287kPa

所以满足地基承载力要求

⑶ 配筋计算[13]

基底净反力P=F/bl=676/2.89=234kPa 基础长边方向配筋

M1=P×(l-aC)2×(2b+bc)/24=234×(1.7-0.5)2(2×1.7+0.5)/24=55kn·m AS1=M1/0.9fyh0=55×106/0.9×210×400=724mm2 基础短边方向配筋

M2=P(b-bc)2(2l+ac)/24=234×(1.7-0.5)2(2×1.7+0.5)/24=55kn·m AS2=M2/0.9hofy=55×106/0.9×400×210=724mm2

⑷ 地基沉降量计算[14]

本计算采用规范法计算地基沉降量。

基础底面处土的自重应力：бcz=∑γ×d=0.5×17+2×19=46.5kPa 沉降计算深度Zn=b(2.5-0.4lnb)=1.7×(2.5-0.4ln1.7)=3.1m

取Esi=5.0Mpa l/b=1 Zn/b=1.8 查表得α=0.1970 P0=fk 取φs=1.2 沉降量S=φSS’=φs∑P0(αZi-αi-1Zi-1)/Esi=4×0.198×0.1970×300×1.2/5=11.23mm

第 35 页

高层商店住宅楼设计

3.12.2 2号柱柱下独立基础计算

⑴ 柱底中心垂直荷载631kn，弯矩值为54kn·m，初步确定基础埋深2.5m,取h=450mm h0=400mm 查表得εb=0.5, εd=2.2.

持力层承载力设计值f=fk+εdr0(d-0.5)=287kPa 基底面积 A0=2.85m2

由于偏心，基础底面按20%增大[15]，A=2.85×1.2=3.42㎡ 取l=1.5b,计算得b=1.5m,l=1.5b=2.25m A=b×l=3.39m2

⑵ 基承载力验算

基础和回填土重 G=rGdA=20×2.5×3.39=170kn 偏心矩e=M/(F+G)=54/(631+170)=0.067m Pmax=631×(1+6×0.067/2.5)=293kPa

[16]

Pmax近似等于持力层承载力设计值，基本满足要求。 Pmin>0 满足要求。

⑶ 配筋计算

基底净反力 Pnmax=293kPa Pnmin==119kPa 基础长边方向：

pnI=Pmin+(l+ac)(Pnmax-Pnmin)/2l=119+(2.25+0.5)×(293-119)/2×2.25=231kPa

M1=(Pnmax+PnI)×(l-ac)2(2b+bc)/24

=(293+231)×(2.25-0.5)2×(2×1.5+0.5)/24=54kn·m As1=54×106/0.9×400×210=714mm2 基础短边方向

Pn=(Pnmax+Pnmin)/2=(293+119)/2=206KNm

M2=Pn(b-bc)2(2l+ac)/24=206×(1.5-0.5)2(2×2.25+0.5)=43kn·m As2=M2/0.9h0fy=43×106/0.9×400×210=568㎜2

⑷ 地基沉降量计算

基础底面处土自重应力

бcz=∑rd=0.5×17+2×19=46.5kpa P0=P-бcz=206-46.5=159.5kpa 沉降计算深度

Zn=b(2.5-0.4lnb)=1.5×(2.5-0.4ln1.5)=3.5m

取Esi=5.0mpa l/b=1.5 Zn /b=2.3 查表得α=0.1757 P0≈fk 查表得φs=1.2 沉降量

S=φSS’=φs∑P0(αZi-αi-1Zi-1)/Esi=4×0.1595×0.1757×300×1.2/5=8.07mm

第 36 页

高层商店住宅楼设计

3.13 应用广厦计算软件计算过程 3.13.1计算步骤：

3.13.1.1 建立新工程:打开结构CAD，进入广厦结构计算软件的界面。在“新建工程”中，建立名为“qqq.prj”和“www.prj”的工程。

3.13.2构录入系统：广厦建筑结构CAD主菜单，单“图形录入系统”，进入工程

录入界面，自动调入已指定的工程。 3.13.2.1 图形录入顺序如下：

⑴主菜单——选项——SSW总体信息，进入总体信息的输入，根据实际情况，录入总体信息的各部分内容。 总信息

结构总层数 : 13 裙楼层数 : 0 地面层的计算层号 : 0 节点总数 : 1559 工况数 : 4 模拟施工信息 : 0 振型数 : 3 地震烈度 : 7.00 地震影响系数 : 0.08 计算竖向地震信息 : 0

场地类别 : 2 设计地震分组或Tg : 1.000 阻尼比 : 0.050 地震方向数 : 2 单、双向水平地震作用计算扭转效应信息 : 1 结构类型 :框架--剪力墙

框架抗震等级 : 2 剪力墙抗震等级 : 2 鞭梢小楼层数 : 1

活荷载折减系数 : 0.50 周期折减系数 : 0.80 地震力调整系数 : 1.00 抗震剪力调整信息 : 0 安全等级 : 2 梁主筋强度 : 300000. 梁箍筋强度 : 210000. 柱主筋强度 : 300000. 柱箍筋强度 : 210000.

剪力墙主筋强度 : 300000. 剪力墙分布筋强度 : 210000. 梁调幅系数 : 0.80

梁刚度增大系数 : 1.00 连梁刚度折减系数 : 0.60 梁扭矩折减系数 : 0.80

梁跨中弯矩增大系数: 1.00

基本风压 : 0.50 体形系数 : 1.30 基底标高 : -1.50

地面粗糙度 : 2

⑵各层信息输入

①各层信息输入——划分标准层。

输入：第一标准层为1-1层，第二标准层为2-2层，第三标准层为3-11

层，第四标准层为12层，第五标准层为13层。

②各层信息输入——设置层高。

输入：1-2层层高 4.2m，3-13层层高 3.0m。 ③各层信息输入——墙柱混凝土等级。 输入：1-13层墙柱混凝土等级为C30。 ④各层信息输入——梁板混凝土等级。

第 37 页

高层商店住宅楼设计

输入：1-13层梁板混凝土等级为C30。 ⑤各层信息输入——砂浆强度等级。 输入：1-13层砂浆强度等级为M5。 ⑥各层信息输入——砌块强度等级。 输入：1-13层砌块强度等级为 Mu7.5。 ⑶各标准层结构绘制及加载 （单位：m） ①建立轴网：主菜单——轴线编辑——正交轴网

1-2层 X方向：6.9*10

3-13层 Y方向：6.3*4,6.3*2。 单位：m。

②输入墙柱：

主菜单——平面图形编辑——剪力墙（柱）编辑——轴点建柱 柱尺寸 B×H=0.5×0.5 偏心距a=0 电梯间剪力墙 墙厚 0.19，连梁开洞； ③输入主梁、次梁：

轴线主梁：6.9米跨主梁截面尺寸 250×500(mm)； 6.3米跨主梁截面尺寸 250×500(mm)；

轴线次梁：6.9米跨次梁截面尺寸 200×400(mm)；

6.3米跨梁次截面尺寸 200×400 (mm)； ④布置现浇板：

根据板两个方向尺寸的比值确定是单向板还是双向板。当长边方向L1与短边方向L2比值，即L1/L2大于等于2时为单向板；L1/L2小于2时是双向板，板厚取0.10m。

⑤输入荷载：

板荷：把作用于板上的恒载和活载布置在板上； 梁荷：把计算所得线荷载布置在各梁上； 柱荷：本工程中柱无集中荷载。

⑥数据检查：

主菜单——数据检查。编辑完每一标准层，都要进行数据检查。检查本层数据合理性，分为警告和错误信息，错误信息必须改正，警告信息则视情况改正与否；

⑦层与层之间的复制：

当输入一新标准层（如第二标准层）时，先选择标准层号，输入标准层号再利用“当前标准层同哪一层”，复制第一标准层的几何数据和荷载数据到第二标准层。修改局部结构数据； ⑧生成SSW结构计算数据；

⑨生成广厦基础CAD数据。

3.13.2.2 广厦楼板、次梁和砖混计算。

第 38 页

高层商店住宅楼设计

3.13.2.3 计算剪力墙柱和主梁的内力和配筋：

广厦建筑结构CAD——广厦结构计算SSW。出现对话框，选择“是”计算整个工程剪力墙柱和主梁的内力配筋，出现计算完毕，即可退出。 3.13.2.4 进入配筋系统：

广厦建筑结构CAD主菜单——平法配筋；

进入配筋系统后，在结构计算模型中选“SSW”，点击OK即可。

3.14 电算计算结果（部分）

3.14.1 手算对应一榀框架梁钢筋图（标准层）

图3-32手算对应一榀框架梁钢筋图

第 39 页

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ozdh.html